Введение к работе
Актуальность темы. С каждым годом взаимодействие человека с окружающей средой становится все более интенсивным. В связи с этим возрастает необходимость в детальной объективной информации о состоянии природной среды с одной и антропогенного воздействия на нее с другой стороны. Наличие информации о состоянии природной среды и уровне антропогенного воздействия позволяет правильно ориентировать хозяйство, рационально использовать различные природные ресурсы, обеспечивать сохранение и развитие природных возможностей для воспроизводства ресурсов, т.е. оптимизировать отношение человеческого общества с природой.
Важной частью всего множества данных об окружающей среде и влияния на нее является информация о количестве, составе и свойствах сточных вод, сбрасываемых в природные водные объекты.
Автоматизированные системы контроля сточных вод (АСК СВ) отличающиеся от систем мониторинга природных вод предметом контроля и возможностью получения прямой оперативной информации об антропогенном влиянии на водные объекты, не получили широкого распространения как в нашей стране, так и за рубежом.
Исследования состояния контроля источников загрязненя в Эстонии показали, что у органов водоохраны отсутствует оперативная информация о состоянии выпусков сточных вод, в то время когда на нескольких промышленных объектах работают технически сложные и дорогостоящие системы контроля и управления качеством воды.
Для проектирования АСК СВ нужно владеть методиками определения временных характеристик контроля и обеспечения необходимой информативности, которые являются основой при комплектации структуры системы техническими средствами.
Целью диссертационной работы являлись разработка и сравнительный анализ временных методик проведения оперативного контроля сточных вод, разработка АСК СВ обеспечивающей оперативность и достоверность получения данных о загрязнении, оптимизированной по объемам внутрисистемных потоков информации.
В соответствии с указанной целью автором решены следующие задача:
используя данные о высокочастотной динамике изменения концентрации сточных примесей, полученные при экспериментальных исследованиях некоторых источников загрязнения предложены статистические методики определения частоты проведения контроля, разработана методика вычисления частоты контроля по спектру процесса загрязнения и проведен их сравнительный анализ;
предложены методы уменьшения частот контроля вычисленных по спектру процесса загрязнения и для повышения достоверности усредненного контроля разработан алгоритм трансформации заданного порога в зависимости от частоты пробо-отбора;
предложена структура АСК СВ и принципы работы системы, обеспечивающей необходимую оперативность получения информации о загрязнении, проведен анализ возможности минимизации объемов внутрисистемной информации при предложенном пороговом двухконтурном контроле и представлены основы эколого-экономической оптимизации систем контроля вод.
Научная новизна работы заключается в следующем: для обеспечения АСК СВ методиками определения частоты контроля использованы известные статистические методы определения частоты наблюдения, разработан экспериментальный подход для определения частоты пробоотбора, разработан алгоритм вычисления частоты по спектру процесса загрязнения и возможности уменьшения вычисленных частот с сохранением надежности и оперативности контроля; - разработан алгоритм определения порога для проведения усредненного пробоотбора с целью регистрации опасной длительности поступления высоких концентраций сточной примеси;
для реализации предложенных и разработанных методик определения частоты контроля предложена двухконтурная система .. контроля сточных вод как вариант достижения необходимой оперативности и достоверности получения данных о загрязнении и ыинимизацш внутрисистемной информации.
Практическая ценность и реализация результатов работы. В системе Государственной инспекции охраны природа Эстонской республики пользуются "Рекомендацией для определения частоты контроля сточных вод" разработанной при выполнении настоящей работы.
Основные результаты:
обоснована разработка методик проведения оперативного контроля точечных источников сточных вод; дан анализ состояния оперативного контроля сточных вод в Эстонии;
разработаны практические рекомендации по определению частоты для проведения оперативного контроля и оптимизации внутрисистемных потоков информации. Основные положения настоящей работы использованы в Таллинском техническом университете при выполнении плановой темы НИР Госкомгидромета СССР программы'Балтика" (ІІ.І6Б.02) и хоздоговорных работ.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на семинарах Балтийского отдела Института прикладной геофизики; межлабораторных совещаниях и на совещаниях секций Ученого Совета ВШИВО; Всесоюзном семинаре "Геофизические информационные системы" (28-31 мая 1985 г.) в г. Выру; международном симпозиуме по оценке нагрузки загрязнения на Балтийское море (11-15 августа 1987 г.) в г. Таллинне; Всесоюзном симпозиуме молодых ученых "Рациональное использование и охрана водных ресурсов от загрязнения"(9-13 июля 1990 г.) в г. Харькове.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работы, I находится в печати.
Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы (65 наименований). Текст диссертации изложен на 117 страницах машинописного текста, иллюстрируется 29 рисунками и II таблицами. На защиту выносятся:
методы определения временных характеристик процесса контроля;
методы уменьшения частоты контроля и алгоритм трансформации заданного порога при усредненном пробоотборз; двухконтурный принцип контроля сточных вод.